分级骨软骨缺损的修复需要在不同水平上进行复杂的梯度重建,连续的梯度矿化至关重要。实现连续梯度矿化的策略很少有报道。鉴于此,浙江大学姚沙沙、唐睿康、浙江省药品监督管理局Weiming Qi等人使用≈2 nm无定形磷酸钙纳米簇(ACPC)悬浮液的简单重力渗透制备了一种连续梯度矿化水凝胶,用于骨软骨再生的复合有机框架。
在重力渗透过程中,ACPC逐渐矿化,导致羟基磷灰石(HAP)的自发形成。连续梯度矿化水凝胶与正常骨软骨结构紧密排列,从而有效促进软骨和软骨下骨的修复。在软骨层,有机化合物改善了损伤引起的氧化应激环境,并补充了软骨的细胞外基质。在软骨下骨层,来自持续矿化水凝胶的HAP诱导间充质干细胞(MSCs)内钙积聚,激活钙/钙调素依赖性蛋白激酶2(CaMK2),并通过钙信号通路促进MSCs的成骨分化。
最终,与非传统水凝胶相比,这种创新的梯度矿化方法显著增强了骨软骨缺损的再生能力,这可以通过骨体积/组织体积(BV/TV)、小梁厚度(Tb.Th)和小梁数量(Tb.N)等指标来证明。这种整体策略为骨软骨修复领域带来了希望。
参考文献:
R. Sun, Q. Zhang, C. Yu, Y. Zhu, Y. Zheng, T. Gu, L. Ye, W. Yang, X. Ying, Y. Xu, S. Fan, R. Tang, W. Qi, S. Yao, Continuous-Gradient Mineralized Hydrogel Synthesized via Gravitational Osmosis for Osteochondral Defect Repair. Adv. Funct. Mater. 2024, 2408249.
https://doi.org/10.1002/adfm.202408249